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论文摘要:在当前大学生心理健康越来越受到全社会关注的形势下,高校图书馆要充分发挥自身的优势,积极参与大学生心理健康教育中来。深化图书馆的服务意识和教育职能,做好知识教化、道德教化、情感教化三位一体的教育功能。借助图书馆的阅览导读工作将阅读疗法运用到实际工作中去,积极帮助有心理障碍的同学走出误区。
高校图书馆作为全面收藏各种知识信息载体、保存人类文化遗产、开发信息资源,进行社会教育职能提高全民素质的阵地,正日益受到社会各界和人们的注目。因此,在新时期教育方式转化进程的今天,我们应将这些知识财富全方位、多角度地对学生进行影响,激发他们的审美情趣,陶冶他们的情操,改造他们的世界观,丰富他们的内涵,为深化图书馆的服务意识和教育职能做好知识教化、道德教化、情感教化三位一体的教育功能。并积极参与到大学生心理健康教育中来,使学生在学习专业知识的同时,建立一个健康向上的心理,如期学成离校。为此,我们要根据当前大学生的总体心态,尽早地尝试“阅读疗法”,去帮助那些有心理障碍的同学走出误区。
一、何谓阅读疗法
“阅读疗法’.又称“图书疗法”。在西方已有几百年的历史,在我国也源远流长,目前仍受国内外医学界和图书馆界的普遍重视。它可广泛用于多种疾病的辅助治疗和早期预防。尤其是心理病和心理障碍的治疗。它主要是根据不同病人的病情、心理状况、智力水平、个人兴趣和博学程度等为病人推荐不同类型的能够解决实际问题的图书,来帮助病人坚定战胜疾病的信念,改善病人的情绪,排遣病人对疾病的优虑,以最终缓解或解除其心理障碍的一种图书阅读辅助治疗方法。
图书具有营造良好心情,松弛紧张心理的作用,同时也可以激励培养人的意志。特别是近几年,越来越多的人对阅读疗法持肯定态度。
二、阅读疗法的作用机制
阅读疗法之所以能够治病,就在于图书它传达给读者的情感恰好减弱或抵消了郁藏于读者心中的不利身心健康的情感,从而缓解、减轻了读者的病情,调整保证了机体与其生存所在的环境保持细致的平衡,这就是阅读疗法的作用机制。
早在几千年前的远古时代,祖国医学就有七情失衡致病之说。七情,就是喜、怒、忧、思、悲、恐、惊七种情志。人的情志是在机体的正常调节下,随着外界环境各种条件的刺激而产生的种种反应性活动,一般属于正常的生理现象,不会引起疾病。但如果情志活动过度,泼动过于剧烈,或持续过久,每易影响机体内阴阳平衡失调,脏腑功能紊乱、经络阻塞、气血不和,成为疾病发生的条件。不同的情志变化,可以影响不同脏器,产生不同的病理和症状。如喜伤心,则血气散,不能上奉心神,神不守舍,可以出现失神、狂乱等证候。怒伤肝,则肝气上逆,血随气而上溢,则面赤,气逆,甚至吐血,呕血,昏厥卒倒。忧思伤脾,使脾气郁结,结于胸腹,于是胸院痞塞;脾气受伤,运化无力,则饮食不思,消化不良。悲优伤肺,则肺气抑郁,甚至耗气伤阴,而致形瘁气乏。惊恐伤肾,则精气内夺,肾气受伤,气陷于下,可见二便失禁等症。正如《素问.阴阳应象大论》说:“怒伤肝,喜伤心,思伤脾,优伤肺,恐伤肾。”同时,七情致病,不仅能伤及五脏,而且能使人体气机紊乱,气化功能发生异常,使五脏之气的平茜协调关系受到影响,正如《素问,举痛论》说:“怒则气上,喜则气缓,悲则气消,恐则气下,惊则气乱,思则气结。”
七情致病,虽然各有所伤,但从临床实际情况来看,多与心、肝、脾三脏关系密切。如喜、惊、恐都能影响心主神明,出现心悸、失眠,甚至精神失常;悲、优、思,皆能影响脾的运化功能,出现脱腹胀满,食欲不振,久则肌肉消瘦;郁怒不解,能影响肝的条达和疏泄功能,出现胁肋胀痛,急躁易怒,暖气等症。
总之,七情亦是内伤疾病发生的主要致病因素。这种病变因素,是人与外界事物接触后产生的,也就是各种精神活动的具体表现,随着不同事物、不同环境的影响,而有不同的变化。人在大自然中必须和周围环境密切接触,情志时刻在活动变化,但是虽动而有节制则无伤。因此,人的精神面貌,思想状态对疾病的发生与发展至关重要,影响很大。它既可使人发生疾病,又是战胜疾病的重要条件。所以,我们要尽早采用阅读疗法,充分调动人的积极因素,用阅疗去解除病人的精神负担,端正他们对待一切事物和环境的态度,从而战胜心理障碍,解除心理疾病。
一些业内人士说,如果病人在治疗期间能够通过阅读重新领悟人生,取得一些积极的认识,那将是对常规疗法的极大配合,有时在疗效上甚至远远胜过药物。然而,由于人与人之间有生活经历、文化水平等各方面的差异,对同一作品领悟的结果是不一样的,有的人的领悟是积极的,积极到可以救人,有的人的领悟是消极的,消极到可以杀人。有人领悟到人生就是受难,拼搏也是白搭,相反的领悟会把情绪向相反的方向调节,阅读带来的疗效也就截然不同,所以实施阅读疗法,推荐读物的环节十分关键,要把握一些基本的原则,其中最基本的原则之一就是当患者情绪或态度偏执的时候,不能再推荐可能引导患者进一步向偏执方向发展的读物,例如,历史上中国曾有相思加肺病的女子读红楼梦而加重病情,命丧黄泉。总之,推荐读物首先应考虑到过于悲愤的人要给他推荐令其高兴的书,过于兴奋的人要给他推荐促其冷静的书,而不能以悲添悲,以优济优,在其阅读过程中要细心观察,以防领悟走偏,适得其反,一旦发现患者领悟上出现偏差,要设法终止其阅读活动。
每人都是社会中的一员,王波等人曾说,人在社会生活中建立的大部分与他人的关系是通过各种事件形成的,当与他人及事物之间的关系处在不平衡状态时,就会体验到不愉快,这种不愉快的体验可以作为一种动机,驱使人采取竞争等多种方式,参与或制造一些事件,将不平衡状态转化成平衡状态,但是如果这种不平衡的状态长久得不到扭转,不愉快的体验长期郁积,人就有可能被挤逼到疾病那儿去。阅读的可贵就在于人们通过它可以进人到一个虚拟的现实世界,在这时你或许会发现一个叫作0的人,他跟你的经历、性格都十分的相似,可是他却比你更贫穷、更弱小、更倒霉、更悲惨。在阅读之前,你可能只和单位里叫作0的人相比较,那个人根本不如你或同你差不多,但他却借着某个事件飞黄腾达,志得意满,引起你的愤葱和不平,阅读之后,你开始尝试和0比较,结果在后一个中,你找到了平衡,找到了愉快,也找到了健康。这就是通过阅读悲剧性的读物,以书中人物的不幸冲垮自己胸中的块垒,来扭转或扔掉不良情绪,达到防病治病的目的。
三、针对大学生心理障碍类型、开展阅读疗法新尝试
(一)大学生心理障碍类型
1.大一综合症。一些学生以前都是按照家长设计好的路一步步走到今天,在大学这个什么都要靠自己的地方,却失去了目标,不知道该干什么,于是便不知所措,产生恐慌心理。还有一些学生进人大学前是学校的尖子生,但进人大学之后,由原来的尖子生在芸芸骄子中成为普通生或后进生,这种反差会使他们产生强烈的挫折感和失落感,甚至自卑、失望,自暴自弃,产生无形压力,影响大学的学习和生活。 2.人际交往心理障碍。大学生与人交往和相处的经验相对较少,他们对良好的人际关系抱有极大的期望,希望能建立和谐、真诚的人际关系,但是,这种期望又往往过于理想化,对别人要求或期望过高。因此,他们一旦在人际交往中遇到挫折,就会造成对人际关系状况的不满,把交往失败的原因仅仅归结为对方对自己的误解,导致其心理的封闭,失去了与他人沟通的愿望,在被动交往的过程中产生焦虑、恐惧等心态。
3自我认知障碍。近几年人学的大学生中独生子女越来越多,在家都是衣来伸手,饭来张口,受到过分保护和宠爱。他们心理特别脆弱,承受挫折和适应环境的能力差,缺乏对自己、他人、社会的正确认识和评价,面对复杂的社会生活感到茫然。
4.就业心理障碍。由于现实生活竞争激烈,就业不容易,大学生在择业过程中往往心理准备不足,美好的愿望有时会被无情的现实击得粉碎。复杂的心理使他们极度焦虑,如不及时加 以疏导,就会产生心理障碍。
5.恋爱心理困惑。恋爱是以感情为基础的,随着恋爱的进展,双方必然在心理上发生很大的变化,如果情绪反映过于强烈,就会影响到身心健康。大学生由于人生经历少,心理尚不成熟,在恋爱中难免出现各种问题,很容易形成心理障碍。
总之,这些因精神和情绪因素而引发的症状和亚健康状态,我们可以通过阅疗与文献中的精神分享相互作用来进行治疗。不同程度地矫正他们病理性情绪状态、减轻环境给人的压力。
(二)尝试阅疗概括几种有益形式
1振奋精神。高校图书馆的书刊,具有质量高,内容新,积极向上的特点。大学生因失恋,学习成绩差,人生目标不明确等原因而导致精神颓废,通过读书可以振奋精神,增强意志力,控制情绪,克服困难。
2.排遣烦恼。大学生因心理困扰得不到宣泄和疏导而造成的抑郁、焦虑、孤独、自卑等情绪,往往是挥之不去的。在阅读的过程中,读者就会不由自主地与作者的感情进行交流消除烦恼。通过阅读,会逐渐建立起健康平和的心态,松弛情绪,排除烦恼,愉悦身心,增强自信心。
3.拓宽视野。大学生有些心理问题是由于视野不开阔,高校图书馆在开展阅览导读服务工作的同时,要特别注意观察了解那些有心理障碍的同学,在调查了解学生心理状况基本情况之后,因人而异地采用一些服务方式和内容,大胆尝试,积极探索,有目的的实施图书治疗服务。
4.获取知识。图书馆中许多心理方面的书刊都是心理专家们在心理咨询工作中的经验总结。仅就交际方面就有《交际与口才》、《做人与处世》、((涉世之初》等书刊。它们是指导大学生如何做人、如何交际的良师益友。任何一位心理医生、辅导员、父母亲人,都不像这些书刊那样全面系统地反映出大学生交际中普遍存在的问题,并提出如何解决的办法。
[关键词] 生物质能源 开发利用 对策
[中图分类号] S216 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2016)11-0132-01
生物质能源是以植物为原料生产的可再生能源,是可再生能源中惟一可运输并储存的能源。当今世界能源和环境问题是制约经济发展的突出问题。人类目前使用的主要化石能源有石油、天然气和煤炭3种。开发新能源已成关系经济社会可持续发展的重大课题。发展生物质能源,对保障我国未来能源安全具有重要作用。
1 发展生物质能源的重要性
生物质能源是倍受世界各国重视的可再生能源。国内许多专家提出了“发挥灌木优势推动我国能源林业的发展,集约经营短轮伐期乔灌木能源林是发展生物质能源的基础。”我国林木生物质能源原料资源比较丰富,发展的潜力和空间巨大,为我国林业的发展提供了新契机。灌木具有抗逆性强,用途多等优势,我国广大的干旱、盐碱地、荒山秃岭皆可发展灌木林,发挥生态效益,收割后还能自然萌生更新,是能源建设和生态建设的最佳结合模式。开发灌木能源既可以推动我国生物质能源工业的发展,又能促进生态脆弱地区植被的恢复和重建,改善生态环境。把握生物质能源发展的战略机遇,以林木生物质能源对油汽的替代或部分替代,使我国林业全面介入能源领域,形成林业新的战略增长点,缓解我国能源紧缺的局面具有重要作用。
2 生物质量能源发展现状
世界上,生物质能源开发最早且成功的是生物柴油和乙醇。德国、美国、巴西在生物柴油和乙醇替代汽油方面处于世界领先地位。作为世界上最大的乙醇出口国的巴西,其60%的汽车燃料是甘蔗提炼出来的乙醇。美国提出到2025年要用生物燃油替代25%的化石运输燃料口号。
我国的乙醇燃料开发启动较早,从2001年4月开始,就已在全国推广使用燃料乙醇,河南、黑龙江、吉林作为试点省份,建立了四大酒精厂以利用陈化粮生产酒精。2006年,国家提出中国将大力支持生物质能源、太阳能、风能等可再生能源的研究开发和推广应用,并将生物质能源放在了首位。
来自国家发改委的数据显示:目前我国燃料乙醇年生产能力达102万吨,乙醇消费量占全国汽油消费市场的20%,成为仅次于巴西、美国的第三大燃料乙醇生产和使用国。
3 中国生物质能源储备概况
我国生物质资源比较丰富。据初步估计,我国仅现有的农林废弃物实物量为15亿吨,约合7.4亿吨标准煤,可开发量约为4.6亿吨标准煤。
我国现有木本油料林总面积超过600多万公顷,主要油料树种果实年产量在200多万吨以上,其中,麻疯树、黄连木等树种果实是开发生物柴油的上等原料。有150多种植物含油量超过40%。作为生物柴油开发利用较为成熟的有小桐子、黄连木、光皮树、文冠果、油桐和乌桕等树种。初步统计,这些油料树种面积超过135万公顷,年果实产量在100万吨以上,如能全部加工利用,可获得40余万吨生物柴油。
我国北方有大面积的灌木林,估计每年可采集木质燃料资源有1亿吨左右;全国有5700多万公顷为中幼龄林,如正常抚育间伐,可提供1亿多吨的生物质能源原料,同时,木材采伐、加工剩余物还能提供可观的生物质能源原料。云贵川等省区大力培育发展生物柴油小桐子资源,小桐子种植面积已达50万亩。河北、河南、安徽、陕西等地人工种植黄连木近5万亩。
我国现有300多万公顷薪炭林,每年约可获得近1亿吨高燃烧值的生物量。适宜发展能源林的有宜林荒山荒地5400多万公顷。有近1亿公顷的盐碱地、沙地以及矿山、油田复垦地等不适宜农耕的土地大都适宜培育特定的能源林。
4 国家对生物质能源开发规划
木本生物质能源属于我国科技发展的能源及环保两大重点,是我国“十一五”规划重要研究对象,也是世界林业发展的新亮点。国家林业局和中国石油天然气股份有限公司在云南、四川启动第一批林业生物质能源林基地建设,基地面积60多万亩,可实现约六万吨生物柴油原料供应能力。“十一.五”期间,我国将培育林业生物质能源林1200多万亩,以满足600万吨生物柴油和装机容量1500万千瓦年发电原料供应的林业生物质能源发展目标;未来15年,国家林业局将进一步推进林业生物质能源发展,全面规划全国能源林培育工作,并计划在2020年完成额定规模的能源林培育基地建设任务。
财政部、发展改革委、农业部、税务总局、国家林业局联合印发的《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》,国家将在“建立风险基金制度,实施弹性亏损补贴、对原料基地补助、进行项目示范补助、减免税收“等四项财税政策上扶持生物质能源的发展。
5 发展生物质能源对策
我国发展生物质能源应采取的主要对策为:
5.1 制定生物质能源发展纲要和实施方案,开展可利用土地资源和植物资源的调查评估,制定能源植物种植规划,发展和建立能源树种、能源作物良种基地,启动生物质能源产业化项目,促进新农村建设。
5.2 与建立节约型农村结合发展成型燃料。要鼓励和扶持发展农林废弃物致密固化成型燃料生产企业,引导农民将农林废弃物加工成成型燃料,作为煤炭替代品。
5.3 与生态环境治理结合发展能源林业。山地和高原应以发展薪炭林和木本油料林为主,平原建立生物柴油木本油料原料基地,沿海滩涂种植以柽柳为主的耐盐碱树种和可以提炼生物柴油的滨海锦葵。
5.4 与调整农业产业结构结合发展能源农业。以不与粮食争地、确保粮食安全为前提,调整农业种植结构,发展油料作物和高糖作物。
5.5 与养殖场结合推行沼气规模化生产。发展农业生物质能源,不仅能改善能源结构、实现能源多元化、缓解能源紧张局面,而且能够治理和保护生态环境、调整农业产业结构、促进农民增收。
关键词:新能源;缓解;能源短缺;环境污染
1 双重压力呼唤新能源加速发展
所谓新能源,一般是指在新技术基础上加以开发利用的能源。它的突出特点是清洁、环保、可再生及有利于生态循环。新能源包括太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等可再生能源,以及氢能、受控热核聚变能和可燃冰。
作为人类社会主要能量来源的煤炭、石油和天然气等化石能源,经过数百年的过度开采和巨大消耗,已经不可逆转地走向枯竭,而与之伴生的环境恶化问题日益严峻也引起国际社会的极大忧虑。能源与环境的协调发展是实现经济与社会可持续发展目标的主要前提。随着人口的增加和现代化与工业化进程的加快,世界各国对能源的需求还将愈来愈大,能源紧缺的状况更会越来越明显。与此同时,随着全球气候变暖和大气质量的急剧下降,环境日益恶化问题更会受到国际社会的普遍重视。
严峻的能源压力和环境压力迫切需要加速开发利用新的更清洁、更环保、更经济的替代性能源,新能源便是重要的战略替代性能源。它对增加能源供应。改善能源结构,减少温室气体排放,保护生态环境具有重要作用,是缓解能源短缺和环境污染的新希望。
2 新能源将日渐趋近主导地位
2.1 太阳能
在可再生的新能源家族中,资源量最大、分布最广泛的是太阳能。太阳能的利用方式主要集中在直接的太阳光采集照明技术、太阳能光伏发电技术、太阳能热利用技术。上世纪80年代以来,美、德、意、俄等国相继建立起不同形式的太阳能热发电示范装置,有力地促进了该项技术的发展,太阳能产品性能价格比不断提高。最近,美国一联合试验室给出了太阳能热发电系统发电成本走势预测:到2015年前后。太阳能塔式热发电系统成本约为千瓦时5美分。美国太阳能产业协会估计,美国国内的太阳能市场将在未来5年内成长35%以上。据德国能源专家预测,随着太阳能电站的增多,大约在2020年太阳能电的成本就将与常规电力成本持平,到2040年将大大低于后者。
2.2 风能
风能开发利用的主要方式是风力发电,通过在风电场中布置风电机组将风的动能转换成电能并输入电网,以供用户使用。这是目前可再生新能源中技术最成熟、最具有规模化开发条件和商业化前景的发电方式之一。单机容量是风电机组技术水平的标志,2006年安装的机组平均单机容量约1500千瓦。而10年前只有500千瓦。风机“下海”是当前的一个动向。海上风能资源比陆上大,不但风速高,而且很少有静风期,能更有效地利用风电机组的发电容量。据统计,风电一直是世界上增长最快的能源,装机容量每年增长超过30%,到2006年底,世界风电装机容量超过了7500万千瓦,已成为继火电、水电和核电之后的第四大主要发电电源。
2.3 生物质能
生物质是通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。生物质能是太阳能以化学能形式储存在生物质中的一种能量形式。生物质能蕴藏量极大,仅地球上植物每年的生物质能生产量,就相当于目前人类消耗的矿物能的20倍。生物质能既是可再生能源,又是无污染或低污染及清洁能源。因此,开发生物质能已成为解决全球能源问题和改善生态环境不可缺的重要力量,还可促进农村经济发展。目前生物质能占美国能量供给的3%,成为国内最大的可再生新能量来源。欧盟自上个世纪90年代初开始,就高度重视生物质能的开发使用,计划到2020年生物质能源在传统的能源市场中占有20%的比例。
2.4 地热能
地热能也是一种绿色能源,上世纪70年代开始,发达国家已经将地热能作为重要的资源开发利用,并取得了极大的经济效益。目前,全球已经建造了250多个地热能电厂。在美国。地热能给旧金山市供能,在巴西,萨尔瓦多市40%的电力来自于地热能,冰岛只用地热能来发电。在全世界。地热能产生8000MW的电能,而且有相当于10000MW地热能的热量被直接使用。据科学家的预测,如果新的热干岩石流程的技术难题得到解决,再经过几十年的成功运转验证,地热能源就能成为除太阳能、风能和生物质能外另一种重要的新能源。
2.5 海洋能
来自海洋的能量包括波浪能和潮汐能。地球上某些地方海洋的潮起潮落拥有巨大的能量,利用潮汐的落差可为水利系统提供充足的能源。世界第一座潮汐能电站建于1968年的法国,1984年在加拿大建造了20兆瓦能力的潮汐电站。波浪的利用有各种不同的技术,最常用的技术是类似涡轮的淹没系统,当波浪流经它的时候产生电力;有的利用锥形通道系统,把波浪放大后驱动涡轮;有的利用漂浮系统,在水的表面随波浪起伏,驱动活塞压缩空气,压力增强的空气驱动涡轮发电。
2.6 氢能
氢能是一种高效、洁净的新能源。氢能技术对环境无污染、排放物为水蒸气。氢又是自然界中含量最多的元素,氢的来源十分广泛。氢可以气体、液体和固体金属氢化物的形式出现。氢能的利用形式多种多样,可通过内燃机、涡轮机和燃料电池等装置将氢能转化为热能、机械能和电能。氢能可用于交通运输、供暖、发电等各个方面。因此,很多人认为,氢能可以使人类从依赖矿物质燃料的窘境中彻底解放出来,并在21世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源。
2.7 热核聚变能
如今石化资源短缺,人们对在未来模拟太阳、利用热核聚变为人类提供无限的清洁能源寄予了极大的期望。专家指出,现有地球海水中富含的氘如果全部用作热核聚变的燃料,能释放出足够人类使用百亿年的能量。而更为可贵的是核聚变反应中几乎不存在放射性污染。无需担忧失控,是一种真正无限、清洁、成本低廉和安全可靠的新能源。因此,如果能在地球上实现对核聚变的控制,让核聚变能源持续有效的为我们所使用,就相当于人类有了第二个太阳一般。于是科学家形象地将这种能持续稳定输出聚变能的装置比喻为“人造太阳”。世界各国的尖端核试验室一直在为此努力。
2.8 可燃冰
“可燃冰”又称天然气水合物,是固态的天然气,广泛存在于地球上,其储量相当于全球已知煤、石油和天然气等化石燃料的2.6倍。它还是一种清洁的能源,燃烧几乎不产生有害的污染物质,是公认的人类21世纪可接替利用的新型洁净能源。美、日、俄等国及欧盟均相继投入巨资进行海洋天然气水合物调研,对其物化性质、产生条件、分布规律、勘查技术、开采工艺、经济评价及开采可能造成的环境影响等进行了广泛而深入的研究。大洋钻探计划(ODP)的实施对推动水合物研究也做出了重大贡献。美国、日
本等国家已经成功取得天然气水合物的实物样品。印度、墨西哥、印尼等发展中国家也展开了天然气水合物的调查工作,并将其列入国家研发计划,进行广泛而深入的研究。
3 我国开发利用新能源具有广阔前景
3.1 太阳能
我国太阳能资源非常丰富。据估算,陆地表面每年接受太阳能辐射,约相当于4.9万亿吨标准煤,全国2/3的国土面积日照在2200小时以上,我国太阳能有109万兆瓦,即使只开发1%的太阳能,其装机容量就能超过3600兆瓦。如果将这些太阳能用于发电,则等于上万个三峡电厂发电量的总和。据统计,2005年,我国光伏发电装机容量达到7万千瓦以上,光伏电池的制造能力已超过10万千瓦,预计到“十一五”期末,光伏发电应用总量达到40万千瓦。2005年,全国太阳能热水器使用量超过7000万平方米,约占全球使用量的50%。在过去10年中增长率达到27%,预料到2010年太阳能热水器使用量将达到1.6亿平方米,到2020年达到3亿平方米,年节能约4000万吨标准煤。
3.2 风能
风能是我国可以利用的可再生资源中仅次于太阳能的能源,尤其在北方地区和东南沿海地区一些岛屿。有关资料显示,我国在10米高空的风电资源是2.53亿千瓦,海上约7.5亿千瓦。由于风电的资源和风速的三次方成正比,所以若扩展到50米高空,将是25亿千瓦。随着风电技术的进步,可期望中国的风电资源将高达45亿千瓦。
3.3 生物质能
中国生物质能资源量很大。据专家测算,可用于生物质能源的农林等有机废弃物的年产能潜力为3.825亿吨标准煤:可用于种植能源植物的边际性土地(1.1亿公顷)的年产能潜力为4.15亿吨标准煤,共约8亿吨标准煤。此外,我国已拥有了一批可以产业化生产的能源植物,如木薯、甘蔗、甜高粱和旱生灌木,以及在我国广大地区可以发展的木本油料等油脂植物。目前全国户用沼气池达1300多万座,年产沼气60亿立方米,建成大型畜禽养殖和沼气工程、工业有机废水沼气工程1400座。以沼气、秸秆为代表的生物质能源利用总量已超过2.5亿吨标准煤,约占农村地区居民生活用能的50%,生物质发电的装机容量已达到190万千瓦。近年来中国生物乙醇和生物柴油等产业不断发展,生物乙醇生产已超过100万吨,并已在全国5个省大规模使用。
3.4 地热能
据报道,我国每年直接利用的地热流体资源量已达4.457亿立方米,居世界第1位。按目前开发利用的经济技术水平估算,全国每年可开发利用的地下热水资源总量约68.45亿立方米,折合每年328.8万吨标准煤的发热量。我国上世纪80年代开始研究地源热泵技术,利用热泵技术开发利用浅层地温能已在北方地区得到普遍推广,其中京津地区发展最快,目前除羊八井用地热进行发电外,其余地区主要是地热资源的直接利用,利用方式有供热取暖、温室种植、医疗、洗浴等。全国主要沉积盆地距地表2000米以内储藏的地热能,相当于2500亿吨标准煤的热量。全国浅层地热能资源潜力巨大,仅百米内的土壤每年可采集的低温能量相当于1.5×102千瓦的电能,而百米内地下水每年可采集的低温能量约相当于2.2×108千瓦的电能。
3.5 热核聚变能
热核聚变需要在上亿度的高温下才能产生,但目前在地球上只有在原子弹爆炸时才能产生这样的高温。科学家发明了一种被称为“托卡马克”的“人造太阳”实验装置。期望利用巨大的环行超导磁场对等离子体进行加热、约束,在不产生巨大破坏的状况下创造热核聚变产生的物理条件。为探索和平使用热核聚变能源的方式,我国从1990年开始兴建托卡马克实验装置。历时3年建成的国内第一台超导托卡马克装置――HI-7,使我国成为继俄、法、日之后的第4个拥有同类实验装置的国家。经过10年探索,HI-7已经能使实验中最高电子温度超过5000万度,并获得可重复的大于60秒的放电。
关键词:生物质发电 , 热电联产 , 标准煤耗量 , 年均总热效率
Abstract: taking a shandong burn paper waste paper making enterprise of power projects co-production system as the research object, the heat, electricity load are calculated, and based on this, the main equipment of the selection of the match. At the same time from the standard coal consumption quantity and the annual total thermal efficiency and cost saving, three aspects of system to save energy economy analysis. The analysis results show that: the cogeneration after the system with an average annual total thermal efficiency reached 61.7%, more in the small and medium-sized ChunNing unit increase about 26.7%; In the enterprise's total output in the condition of constant, savings BiaoZhunMei about 108900 t, greatly saves the cost of production, have considerable economic benefit.
Keywords: biomass power generation, cogeneration, standard coal consumption quantity, with an average annual total thermal efficiency
中图分类号:TK284文献标志码:A文章编号:
随着煤、石油等不可再生资源的日益紧缺和环境压力的日益增大,节能减排、资源的循环利用和新能源的开发利用越来越受到人们的重视。生物质作为一种“绿色煤炭”,成为国内外学者研究和关注的热点。生物质发电是利用生物质的一条重要的新途径,具有较好的经济效益和环境效益,与同等规模燃煤火电厂相比,每年可降低大量CO2、SO2的排放量。我国现阶段生物质发电尚处于初步阶段【1-4】,生物质能转换系统和装置的综合经济性与国外相比还存在较大差距。国外方面,北欧的芬兰和瑞典是生物质发电发展和应用都最为广泛的国家之一,其中瑞典有80%的城市是利用生物质能供热电站供热【5】。据统计,我国生物质资源可转化为能源的潜力巨大,大约为15亿t标准煤[6]。开发“绿色能源”、资源循环利用已成为国家开源节流、化害为利和保护环境的重要手段。
1工程实例
1.1工程概述
在国家“节能减排”理念的指导下,山东某造纸企业结合企业自身的具体情况,利用企业的造纸废渣,建了配套的自备热电厂。该发电项目是以浆渣和污泥为燃料的生物质环保节能发电工程。充分利用这些废弃物进行生物质发电,不仅可以节约大量的一次能源消耗、保护周边环境、提高企业经济效益,而且可以有效地解决浆渣、污泥无法合理处理而困扰企业进一步发展的难题,属于固废减量化、无害化、资源化性质的能源生物质项目。
根据调查统计结果可知,工程年可用浆渣11.98万吨(即把造纸企业所产生的可外供的浆渣全部消耗掉,干燥基重量为8.39万吨);年可利用的污泥总量约为31.57万吨(干燥基重量为22.1万吨),工程总的可利用的污泥及浆渣总量为43.55万吨(干燥基重量为30.49万吨)。
1.2工程负荷计算
1)热负荷计算
工程热负荷主要包括生产工艺热负荷和其它主要热负荷两部分。
生产工艺热负荷主要包括现有生活用纸车间用汽(两个)、高强瓦楞纸车间(两个)用汽、高强瓦楞纸车间(二期)用汽。各个造纸车间的用汽压力均为0.5-0.8MPa(绝压),考虑汽轮机调整抽汽外供汽压力0.98MPa即可满足供热需求。用汽温度均为152-180℃下的饱和蒸汽温度,年利用小时数按6000小时计算。生产用汽的最大用汽量为160 t/h,平均用汽量为143 t/h,最小用汽量为130 t/h。
其它主要热负荷指生活用汽热负荷、采暖(空调)热负荷两项。其中生活用汽热负荷为0.5 t/h,采暖(空调)热负荷为3 t/h。据此确定工程平均总热负荷为146.5 t/h。
将上述饱和蒸汽进行焓值换算,换算为本工程汽机出口参数0.98MPa下的饱和蒸汽,换算系数取0.9,并考虑到对外供热管网损失(取5%)。换算得出,工程平均总热负荷约为475.7GJ/h。
2)电负荷计算
生产用电主要是各造纸车间用电,计算得出生产用电总共约25000kW;生活办公用电约300kW。据此可得工程总电负荷约为25300kW。
1.3 工程设备选择
循环流化床锅炉对燃料的适应性强,且其技术已经日趋成熟,没有复杂的制粉系统,减少了磨煤机、排粉风机等设备的电耗,更具节能性,热效率高达86~90%。根据企业自身的生产特性和工程负荷计算,并考虑到企业的后续发展,锅炉选型上采用2×130 t/h高温高压循环硫化床锅炉。
根据现场调查统计,虽然本工程的热负荷主要为工业生产热负荷,考虑到后续发展,所以本工程选用抽凝汽式汽轮发电机组。根据上述确定的热、电负荷,所选主要设备性能参数如表1所示。
表1主要设备性能参数表
2热电联产系统节能性分析
2.1燃料特性及消耗量
本工程以燃烧污泥和浆渣为主,为保证锅炉运行的可靠性,掺烧不高于20%的原煤,则掺烧原煤的量不高于6.10万吨。燃料特性见表2.
表2燃料特性表
浆渣污泥混合后的染料加权平均低位发热值为10453kJ/kg,标准煤的低位发热量为29270 kJ/kg。
热电联产系统燃料的消耗量,可由下式描述,
(1)
(2)
式中
——系统燃料消耗量,kg/h;
关键词:生物质发电厂;燃料输送;设备选型;发电项目;输送机 文献标识码:A
中图分类号:TM621 文章编号:1009-2374(2016)32-0071-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.32.035
1 概述
如今,随着各类可再生能源技术的更新,可再生能源市场占有比例得到不断提高。可再生能源在减少资源消耗的同时,也降低了对环境的破坏。生物质能源为一种可再生能源,近年来得到广泛应用,本文以生物质发电厂为例,对生物质电厂燃料输送系统设备选型进行对比分析。当前较为常用的输送机主要有五种,分别为普通带式输送机、大倾角带式输送机、挡边带式输送机、链式输送机与管状带式输送机。在电厂生产过程中,燃料输送系统的安全稳定运行,对电力生产水平和效率有重要的影响,因此进行生物质发电厂设计时,必须重视输送设备的选型工作,根据燃料特征、电厂设备出力要求等情况,选取出最为适宜的设备类型,对保障发电厂生产运行和提高经济效益具有重要意义。
2 生物质燃料
生物质燃料为可再生资源,近年来受到国家的高度关注,相关部门出台了很多法规与政策,鼓励企业加大力度开发、运用这种资源。生物质发电技术就是充分利用生物质能源,将生物质能转化成电能。生物质发电的主要燃料为农业生产过程中的废料。我国生物质电厂常用的发电燃料主要有两种,其一为黄色秸秆,如稻草、甘蔗叶、稻谷以及花生壳等;其二为灰色秸秆,如树皮、林木肥料以及棉花秆等。由于生物质发电厂燃料,其具有松、杂和散等特征,所以需根据燃料的特征和输送设备的性能进行设备选型,为保证电能生产质量,充分发挥燃料作用和价值,需切实做好燃料的输送设备的选型工作。
3 生物质发电厂燃料输送设备选型
3.1 普通带式输送机
普通输送机是我国应用最为娴熟的技术之一,在燃煤发电厂中极为常见,用途也十分广泛。该输送机的成型商品较为可靠,现阶段已完全实现国产化,造价合理。输送燃料时,燃料不易封闭,防尘效果相对较差;在布置输送机的过程中,倾角不能太大,通常保持在16°以内,否则将造成打滑、脱落等现象。该输送机主要输送经过破碎处理以后的硬质秸秆,常见的有木片与棉花秆等。
目前,有许多生物质发电厂在普通输送机上运用花纹带。与常规输送带相比,花纹带具有更高的摩阻力,可避免物料发生打滑等现象,有效提升了输送能力,节省电厂土建投资,具有很高的经济效益。花纹带输送机通常用在破碎处理后的燃料输送环节中。
3.2 大倾角带式输送机
从结构上讲,大倾角带式输送机和普通带式输送机并无太大差别,只是前者将波状挡边输送带和后者进行了有效的结合。其中,波状挡边大倾角带式输送机主要由三大部分构成,分别为基带、挡边与隔板。横隔板为复合材质,具有较强的耐冲击与抗变形能力;基带两边是波状挡板,挡板与隔板采取冷硫化的方式固定于基带之上,而隔板和挡板之间互相拴结,可进行随时更换。对于这种输送带而言,它对抗拉强度与耐磨性能有很高的要求,针对留有一定空边的输送带,为满足角度更改需求,胶带必须具有良好的柔韧性与刚度。
通过对此类输送机的合理应用,可大幅提升输送角度,减少了不必要的转运点和占地面积,而且对于燃料也具有很强的适用性,很好地处理了滑料等实际问题。然而,我国自主产品还是以小出力和低高度为主,对于大出力和大高度还需从国外进口,而且这种设备的回程带还会产生较大的振动,容易产生粉尘,造成运行环境不佳。这种输送机适合输送具有较好流动性的燃料,常见的有稻谷、花生壳等,但要对输送量进行控制,单次输送量不宜过大。
3.3 挡边带式输送机
该输送机充分结合了特制挡边与普通带式输送机,并在传统平托输送机上加设固定挡板。这种输送机可有效提升输送过程中的截面积,输送效果良好,输送能力相对较强。由于输送机的挡边完全固定,所以可实现密封,具有极强的防尘能力,有利于运行环境的改善和保护。该输送机与普通带式输送机并无太大差别,使用范围较广,软质燃料和硬质燃料都适用。通过对国内使用现状的分析可知,对于这种输送机的实际应用,大多运用敞开的布置形式,为保证运行效果,需要增设防溢裙板或者是防护罩,以进一步增强其密封性,从而对防尘能力进行有效的改善。
3.4 链式输送机
链式输送机是丹麦技术,在我国主要由龙基电力公司进行生产,用于整包物料的运输,对于物料包尺寸、松紧程度有很高的要求,通过合理的设计与布置可很好地实现定量数量;在输送过程中不会产生大量粉尘,设备的运行环境相对较好;工艺布置可选方式较多,如高架、地面和地坑等,具有极强的灵活性。然而该输送机对物料包形式有极高的要求,只可以输送整包物料,无论是哪一种散料都不可以进行输送。除此之外,在输送时还有可能出现散包等现象,且占用相对较大的空间。就目前而言,该输送机已经在我国的鹿邑、辽源等地区中运用,技术应用水平正日益成熟。
3.5 管状带式输送机
该输送机是由呈六边形布置的辊子将输送带裹成边缘互相搭接的圆管状来输送物料的一种新型带式输送机,其结构如图1所示。和普通的带式输送机相比,此类输送机主要具备以下优势特点:支持长距离物料输送,可在复杂、多变的地形中使用;物料运输全程实现封闭性,不会产生灰尘,避免了对周围环境造成的污染和破坏;输送机本体带有走廊,可有效降低土建施工的工作量;支持大角度物料输送。由于给料与卸料段之间存在一定距离,所以该输送机不能在短距输送中使用,且维护量相对较大。通过使用现状分析得知,该输送机常用于具有较强流动性物料的输送,常见的有稻谷、花生壳等。
图1 管状带式输送机
除此之外,由于该输送机能在相对复杂的地形中输送多种散装物料,所以其能在很多领域中应用,除了生物质发电厂,还有矿山、码头、港口以及煤炭等行业。然而,从生物质发电角度讲,该输送方式并未得到广泛的普及,在技术方面还需进行更为深入的研究,以此推动此类输送机的应用与发展。
4 结语
通过上述分析可以看出,不同输送机各有所长,但从输送效果角度讲,花纹带普通带式传输机与挡边带式输送机具有相对较高的经济性与适用性;大倾角带式输送机虽然运行效率突出,但造价偏高、检修维护量大,常用于受地形因素影响严重的情况;链式输送机仅可以进行整包输送,输送形式单一;管状带式输送机可大幅节省占地面积,在密封性、易维护性等方面有显著的优势,但只能用于长距离输送中,所以目前管带机在生物质发电领域中的应用受限,还需对其进行有效的改善。
上述五类输送机,除了管状带式输送机,其他所有输送机都可以在生物质发电厂中有效应用。对于单一的燃料的类型,带式输送机可以很好地满足需求。但从实际情况来看,由于生物质电厂燃料具有一定多样性,所以电厂需要根据自身情况对输送系统进行适当的改造与升级,在条件允许的情况下还要结合多种输送机,实现联合输送,从而满足多样性的需求。
在实际的设备选型过程中,需根据具体发电项目具体状况与要求,从性能可靠、经济合理、便于维护等层面入手,整体分析不同输送机的特征和优势,进而选取出最为适宜的输送设备,为发电厂稳定、高效生产奠定良好基础。
参考文献
[1] 徐晓云.生物质电厂燃料运输、贮存及输送系统的设计研究[J].电力技术,2010,7(6).